低氧mtDNA3010A/G基因型变异诱导的lncRNA-mRNA共表达网络变化

作者：陈郁; 龚亮; 罗勇军^*

来源：中国应用生理学杂志, 2021, 37(04): 343-370.

• 线粒体DNA
• 变异
• 长链非编码RNA
• 低氧反应
• 共表达网络

目的:分析mtDNA3010A/G变异在急性缺氧条件下的长链非编码RNA(lncRNA)和信使RNA(mRNA)的共表达网络变化,探讨关键lncRNA和mRNA在低氧诱导的基因表达调控中的作用。方法:筛选线粒体DNA(mtDNA) 3010-5178-10400的基因型组合A-C-C和G-C-C,以骨肉瘤细胞经溴化乙锭处理后形成的无线粒体细胞(ρ0206细胞)为供体,构建mtDNA3010A和mtDNA3010G基因型融合细胞。经1%O2处理24 h后,采用lncRNAmRNA共表达芯片检测两种融合细胞的差异表达lncRNA和mRNA,荧光定量聚合酶链式法验证差异显著的mRNA,运用生物信息学方法构建lncRNA-mRNA共表达网络,预测差异lncRNA的靶基因,并对差异显著的mRNA和预测靶基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组大百科全书(KEGG)预测分析。结果:经1%O2处理24 h后,与mt DNA3010G融合细胞相比,mtDNA3010A融合细胞表达上调的lncRNA有688个,超过2倍的有21个,表达下调的lncRNA有1098个,超过2倍的有4个;表达上调的mRNA有1151个,超过2倍的有14个,表达下调的mRNA有539个,超过2倍的有3个。结论:mtDNA3010A/G基因型变异在缺氧条件下能够影响lncRNA-mRNA调控网络的变化,差异表达的lncRNA和mRNA可能在低氧诱导的基因表达调控网络中发挥重要作用,有望成为从线粒体角度调控低氧反应的靶点。

• 单位
  中国人民解放军陆军军医大学